Wkono

Hvordan måle kraft

Force er en fysikk begrep som er definert som en innflytelse som fører til et objekt for å endre hastighet eller retning av bevegelse eller rotasjon. En kraft kan akselerere objekter ved å trekke eller skyve dem. Forholdet mellom kraft, masse og akselerasjon ble definert av Isaac Newton i sin andre lov om bevegelse, som sier at et objekts kraft er produktet av masse og akselerasjon. Hvis du vil vite hvordan du skal måle styrken, bare følg disse trinnene.

Trinn

Hvordan måle kraft. Forstå forholdet mellom kraft, masse og akselerasjon.
Hvordan måle kraft. Forstå forholdet mellom kraft, masse og akselerasjon.

Mål kraft

  1. 1
    Forstå forholdet mellom kraft, masse og akselerasjon. Styrken av et objekt er ganske enkelt produktet av dens masse og akselerasjon. Dette forholdet kan defineres ved følgende formel:. Force = masse x akselerasjon Her er noen andre ting å huske på når du måler kraft:
    • Den standard enhet for massen er kilo (kg).
    • Standard måleenhet for akselerasjon er m / s 2.
    • Den standard enhet for kraften er newton (N). Den newton er en avledet standard enhet. 1N = 1 kg x 1m / s 2.
  2. 2
    Måle massen av et gitt objekt. An objektets masse er mengden av materiale som den inneholder. Massen til et objekt forandrer seg aldri, uansett hvilken planet den er på, mens vekten svinger avhengig av gravitasjonskreftene, er din mass det samme på jorda og på Moon.In det metriske systemet, kan massen bli uttrykt i gram eller kilo. La oss si at objektet vi jobber med er en lastebil som har en masse på 1000 kg.
    • For å finne massen til et gitt objekt, plasserer den på en trippel bjelke eller en dobbel pan balanse. Dette vil beregne massen i kilo eller gram.
    • I det engelske systemet, kan massen bli uttrykt i pounds. Fordi makt kan også uttrykkes i pounds, har begrepet "pound-mass" er skapt for å skille bruken. Men hvis du finner massen til et objekt ved hjelp av pounds i det engelske systemet, er det best å konvertere den til det metriske systemet. Hvis du kjenner et objekts masse i pounds, bare multiplisere det med 0,45 for å finne massen i kilo.
  3. 3
    Måle objektets akselerasjon. I fysikk blir akselerasjon definert som en endring i hastighet, som er definert som hastighet i en gitt retning, per tidsenhet. I tillegg til den vanlige definisjon av akselerasjon, og å påskynde, det kan også bety et objekt blir langsommere eller endre retning. På samme måte som hastigheten kan måles med et speedometer, er akselerasjonen målt med et akselerometer. La oss si at akselerasjonen av 1000 kg lastebil vi jobber med er 3m / s 2. 3m / s 2
    • I det metriske systemet, er hastigheten uttrykt i centimeter per sekund eller meter per sekund, og akselerasjon er uttrykt i centimeter per sekund per sekund (centimeter per sekund i annen) eller meter per sekund per sekund (meter per sekund i).
    • I det engelske systemet, er en måte å uttrykke hastighet som fot per sekund, slik at akselerasjonen kan uttrykkes i meter per sekund i.
  4. 4
    Multipliser objektets masse ved akselerasjon sin. Dette er styrkens verdi. Bare å plugge i de kjente tallene inn i ligningen, og du vil kjenne kraften av objektet. Husk å oppgi svaret i newton (Ns).
    • Force = Mass x Akselerasjon
    • Force = 1000 kg x 3m / s 2
    • Force = 3000N

Avanserte konsepter

  1. 1
    Finn massen hvis du vet kraft og akselerasjon. Hvis du kjenner kraft og akselerasjon av et objekt, bare å plugge dem inn den samme formelen for å finne objektets masse. Her er hvordan du gjør det:
    • Force = Mass x Akselerasjon
    • 3N = Mass x 3m / s 2
    • Mass = 3N/3m/s 2
    • Mass = 1 kg
  2. 2
    Finn akselerasjon hvis du vet kraft og masse. Hvis du kjenner styrken og massen til et objekt, bare å plugge dem inn den samme formelen for å finne objektets masse. Her er hvordan du gjør det:
    • Force = Mass x Akselerasjon
    • 10N = 2 kg x Akselerasjon
    • Akselerasjon = 10N/2kg
    • Akselerasjon = 5m / s 2
  3. 3
    Finn akselerasjonen til et objekt. Hvis du ønsker å finne kraften av et objekt, kan du beregne akselerasjonen så lenge du vet det masse. Alt du trenger å gjøre er å bruke formelen for å finne akselerasjon av en object.The formelen er (Akselerasjon = Endelig Velocity - Initial Velocity) / tid.
    • Eksempel: En løper når en hastighet på 6 m / s i løpet av 10 sekunder. Hva er hans akselerasjon?
    • Den endelige hastighet er 6 m / sek. Den opprinnelige hastighet er 0 m / sek. Klokka er 10s.
    • Akselerasjon = (6 m / s - 0 m / s) / 10s = 6/10s = 0,4 m / s 2

Tips

  • Vekt er uttrykk for en masse som påvirkes av akselerasjonen på grunn av gravitasjon. På jordas overflate, er denne akselerasjonen ca 9.8 meter per sekund i (9,80665), eller 32 meter per sekund i annen (32,174). Således, i det metriske systemet, veier 100 kg masse på omtrent 980 newton, og en 100 gram masse veier omtrent 980 dyn. I det engelske systemet, kan masse og vekt uttrykkes i de samme enhetene, slik at 100 pounds av masse (eller pounds-mass) veier 100 pounds (pounds-kraft). Fordi en fjær skala måler tyngdekraften på et objekt, måler det faktisk vekt, ikke masse. (I vanlig bruk, er det ingen forskjell, så lenge den bare tyngdekraften under vurdering er at av jordens overflate.)
  • Legg merke til at forholdet mellom kraft, masse og akselerasjon betyr at en gjenstand med lav masse og høy akselerasjon kan ha samme styrke som en gjenstand med høy masse og lav akselerasjon.
  • Styrker kan ha spesielle navn avhengig av hvordan de opptrer på et objekt. En kraft som forårsaker et objekt for å fremskynde kalles thrust, mens en kraft som fører til et objekt til å avta kalles drag. En kraft som endrer måten en roterende objekt spinner rundt sin egen akse kalles dreiemoment.
  • En masse på 20 gram at akselerasjonen på 5 cm per sekund i annen bærer med en kraft på 20 ganger 5, eller 100, gram-centimeter per sekund kvadrat. (A gram centimeter per sekund kvadrerte kalles en dyn.)
  • En masse av 150 kilo akselererende på 10 meter per sekund i annen bærer en kraft på 150 ganger 10, eller 1500 kilogram-centimeter per sekund i annen. (Et kilogram meter pr sekund i annen kalles en newton.)
  • Dele resultatet med en konvertering konstant hvis du arbeider med engelske enheter. Som angitt ovenfor kan "pound" være enten en masseenhet eller kraft i det engelske systemet, når det brukes som en enhet av kraft, er det som kalles "pund-kraft." Konverteringen konstant er £ 32,174 fot per pund kraft andre-kvadrat, 32,174 er verdien av akselerasjonen på grunn av jordas gravitasjon i fot per sekund kvadrat. (For å forenkle regnestykket her, vil vi runde av til en verdi av 32 år.)
  • Dermed bærer en masse på 640 pounds-mass akselererende på fem meter per sekund i en omtrentlig styrke på 640 ganger fem delt på 32 eller 100 pounds-kraft.
  • Masse kan også bli uttrykt i slugs, med en slug lik 32.174 pounds-masse. En slug er mengden masse som £ 1-force kan akselerere på en fot per sekund i annen. Når multiplisere en masse i snegler ved akselerasjon i meter per sekund i annen, er konvertering konstant ikke brukt.

Ting du trenger

  • Balanse eller våren skala
  • Akselerometer
  • Blyant og papir eller kalkulator